用于可變數(shù)量的負(fù)載的功率分配器和功率分配方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于可變數(shù)量的負(fù)載的功率分配器、用于可變數(shù)量的負(fù)載的功率分配方法和用于功率分配的軟件產(chǎn)品?？赡転榭勺償?shù)量的負(fù)載提供功率分配，這允許功率的有效分布，同時(shí)減少不必要的開銷，對(duì)可變數(shù)量的負(fù)載的總功率需求的確定集中在功率分配器中，功率分配器可接著從電源請(qǐng)求期望量的功率。
【專利說明】
用于可變數(shù)量的負(fù)載的功率分配器和功率分配方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于可變數(shù)量的負(fù)載的功率分配器、用于可變數(shù)量的負(fù)載的功率分配 方法和用于功率分配的軟件產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002] WO 2012/028981 Al公開了在W太網(wǎng)供電（PoE)安裝中的管理，其中管理單元包括 不同的外部設(shè)備可連接到的多個(gè)端口并適合于控制輸送到相應(yīng)端口的功率。
[0003] CN 102 664 741 A公開了在W太網(wǎng)供電的背景中的級(jí)聯(lián)布置，其中連接到饋電儀 器(PSE)的電動(dòng)設(shè)備(PD)轉(zhuǎn)而起用于另外的PD的P沈的作用。
[0004] WO 2013/062567 Al設(shè)及確定功率是否在功率級(jí)處被供應(yīng)到網(wǎng)絡(luò)電動(dòng)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò) 連接器可用于向網(wǎng)絡(luò)電動(dòng)設(shè)備提供功率和通信。網(wǎng)絡(luò)電動(dòng)設(shè)備可本身向饋電儀器表示作為 使用功率級(jí)處的功率的設(shè)備。指示器指示電力是否在功率級(jí)處被供應(yīng)。
[0005] US 2006/0226712 Al公開了能夠向外部設(shè)備提供一定范圍的DC電壓的功率轉(zhuǎn)換 器和提供一定范圍的DC電力的方法。功率轉(zhuǎn)換器包括用于接收對(duì)DC電力的請(qǐng)求和用于提供 所請(qǐng)求的DC電力的供應(yīng)電路。在一個(gè)實(shí)施例中，分配器可連接到與運(yùn)樣的外部設(shè)備有通信 聯(lián)系的源或與該源通信，其中分配器然后使用來自該源的電力來給多個(gè)設(shè)備供電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是為可變數(shù)量的負(fù)載提供功率分配，運(yùn)允許功率的有效分布，同時(shí) 減小不必要的開銷。
[0007] 在本發(fā)明的第一方面中，提出了用于可變數(shù)量的負(fù)載的功率分配器，其包括:多個(gè) 端口，負(fù)載可連接到多個(gè)端口中的每個(gè);功率單元，其布置成從外部電源接收功率并用于向 多個(gè)端口供應(yīng)功率;控制單元，其布置成在操作期間檢測(cè)哪個(gè)端口被負(fù)載占據(jù)，并用于確定 給占據(jù)端口的負(fù)載供電所要求的功率的總量，其中控制單元還布置成基于所要求功率的所 確定的總量將功率請(qǐng)求傳遞到電源。
[000引在本發(fā)明的第二方面中，提出借助于包括多個(gè)端口的功率分配器的用于可變數(shù)量 的負(fù)載的功率分配方法，負(fù)載可連接到多個(gè)端口中的每個(gè)，該方法包括下列步驟:檢測(cè)哪個(gè) 端口被負(fù)載占據(jù)，確定給占據(jù)端口的負(fù)載供電所要求的功率的總量，基于所要求功率的所 確定的總量將功率請(qǐng)求傳遞到電源，W及將從電源接收的功率分配到用于給占據(jù)端口的負(fù) 載的至少一部分供電的端口。
[0009] 在本發(fā)明的第=方面中，提出了用于功率分配的軟件產(chǎn)品，軟件產(chǎn)品包括用于當(dāng) 軟件產(chǎn)品在根據(jù)本發(fā)明的功率分配器上運(yùn)行時(shí)使功率分配器執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的步 驟的程序代碼模塊。
[0010] 還公開了根據(jù)本發(fā)明的功率分配系統(tǒng)，其包括根據(jù)本發(fā)明的功率分配器和多個(gè) 燈，每個(gè)燈連接到功率分配器的相應(yīng)端口作為負(fù)載。
[0011] 基于下面的見識(shí)來做出本發(fā)明： W太網(wǎng)供電(PoE)最初被設(shè)想為通過已經(jīng)用于將分離的數(shù)據(jù)儀器和外圍設(shè)備連接到W 太網(wǎng)的相同電線來向運(yùn)些設(shè)備供電的方法。目前，開始討論對(duì)所有種類的（低)功率消耗者 (如照明儀器(傳感器、開關(guān)、光源））或娛樂電器(如有源揚(yáng)聲器、互聯(lián)網(wǎng)無線電裝置、DVD播 放器、機(jī)頂盒和甚至電視機(jī))采用相同的方法。在運(yùn)里，實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)化打算支持甚至每Ca巧/6 連接的高于50W的功率級(jí)。用于W太網(wǎng)供電的特定標(biāo)準(zhǔn)是IEEE 802.3af-2003(術(shù)語太網(wǎng) 供電"和"PoE"常常被理解為指運(yùn)個(gè)特定的標(biāo)準(zhǔn))和IE邸802.at-2009(也被稱為"PoE+"或 "PoE plus''）。
[0012]用于應(yīng)用PoE的一個(gè)即將來臨的領(lǐng)域是在照明系統(tǒng)中。新一代基于LED的燈利用如 由網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中的化E提供的中屯、電源。此外，廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò)電纜的使用允許安裝成本的減 小，且內(nèi)在安全和極性控制致力于減少安裝錯(cuò)誤。在照明系統(tǒng)的背景中，PoE安裝的大部分 負(fù)載設(shè)備是光源，其中其它設(shè)備如傳感器或用戶接口設(shè)備也可由化E供電。
[0013] 當(dāng)給分離的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備如路由器、交換機(jī)、打印機(jī)假脫機(jī)等供電的PoE標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3af-2003被引入時(shí)，它是對(duì)小功率插頭型電源的交換。作為最初預(yù)期的負(fù)載，其中大部 分已經(jīng)配備有通信和處理裝置，用于具有模擬協(xié)商W及W太網(wǎng)協(xié)商的PoE和化E+支持的開 銷相對(duì)低。
[0014] 圖1示出已知的PoE系統(tǒng)的示意性概略圖。所示PoE系統(tǒng)由包括電源11和一個(gè)常規(guī) PoE負(fù)載400 (PoE負(fù)載通常被稱為"電動(dòng)設(shè)備"或叩護(hù)）的饋電儀器(PSE) 1組成，該P(yáng)oE負(fù)載 400包括功率消耗單元403和處理單元404。在PSE 1和PD 400之間的連接14借助于在PSE 1 的輸出插孔12之一和PD 400的輸入插孔401之間的所謂的插塞式電纜來完成。在PoE系統(tǒng) 中，一般，功率供應(yīng)和數(shù)據(jù)連接共用相同的插塞式電纜14。在多負(fù)載系統(tǒng)中，每個(gè)負(fù)載連接 至化SE 1的多個(gè)端口 12、13的單獨(dú)輸出端口。每個(gè)負(fù)載PD 400單獨(dú)地與PSE 1協(xié)商其所要求 功率的可獲得性。運(yùn)要求在每個(gè)負(fù)載400中的PD側(cè)上的電動(dòng)設(shè)備控制器402。在P沈側(cè)上，PSE 管理控制器18監(jiān)督在所有端口上的協(xié)商。
[0015] 認(rèn)識(shí)到，特別是在照明系統(tǒng)的新應(yīng)用領(lǐng)域(常常具有沒有或只有低本地計(jì)算和通 信要求的小負(fù)載)中，與負(fù)載復(fù)雜度比較的通信和處理的開銷可容易變得不適當(dāng)。
[0016] 運(yùn)對(duì)于如例如對(duì)滿天星類型的照明安裝使用的小光點(diǎn)是尤為如此。在運(yùn)些中，每 個(gè)特定的負(fù)載本身常常僅僅是一個(gè)Lm)設(shè)備。然而相反，在不使用化E的運(yùn)樣的安裝中，相同 的驅(qū)動(dòng)器可由很多光點(diǎn)共用。找到仍然提供與PoE方法可比較的益處（例如可變數(shù)量的負(fù) 載)的更成本有效的解決方案是合乎需要的。
[0017] 發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，為了減小IP控制和每光點(diǎn)化E功率處理的開銷，可引入燈驅(qū)動(dòng)器， 其從例如W太網(wǎng)供電端口獲取功率并將此分配到多個(gè)光源。光源不需要任何本地通信和處 理裝置。然而，光源可具有通知PoE協(xié)商者所要求的功率級(jí)的裝置。驅(qū)動(dòng)器可包括處理和通 信裝置，W便通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)被控制并與PSE協(xié)商關(guān)于所要求的功率級(jí)。
[0018] 可能提供用于可變數(shù)量的負(fù)載的功率分配，運(yùn)允許功率的有效分布，同時(shí)減少不 必要的開銷，對(duì)可變數(shù)量的負(fù)載的總功率需求的確定集中在功率分配器中，功率分配器可 接著從電源請(qǐng)求期望量的功率。
[0019] 在優(yōu)選實(shí)施例中，功率分配器的控制單元進(jìn)一步布置成在操作期間確定占據(jù)端口 的每個(gè)負(fù)載的相應(yīng)的功率需求，其中所要求功率的總量從相應(yīng)的功率要求的和來計(jì)算。
[0020] 確定每個(gè)負(fù)載的相應(yīng)的功率需求允許功率分配器的廣泛通用性，該功率分配器可 因此在各種不同的實(shí)施方式中被有利地使用。
[0021 ]在優(yōu)選實(shí)施例中，功率單元布置成將相應(yīng)的預(yù)定功率量供應(yīng)到多個(gè)端口中的每 個(gè)，其中控制單元布置成通過將用于所占據(jù)的端口的相應(yīng)的預(yù)定功率量加起來來確定所要 求功率的總量。
[0022] 作為上述實(shí)施例的替代方案，可W給每個(gè)端口（如果被占據(jù))提供預(yù)定的功率量。 相應(yīng)地，總功率量的控制和確定被簡(jiǎn)化。應(yīng)注意，端口之一的相應(yīng)的預(yù)定功率量不一定必須 與其它端口中的一個(gè)或多個(gè)的預(yù)定功率量相同。實(shí)際上，可能有為每個(gè)端口提供的不同的 預(yù)定功率量，同時(shí)所有端口也可具有預(yù)見的相同的預(yù)定功率量。
[0023] 應(yīng)注意，在另一優(yōu)選實(shí)施例（或上述實(shí)施例的修改）中，預(yù)定功率量的方面可用于 第一組待占據(jù)的一個(gè)或多個(gè)端口，而對(duì)于第二組待占據(jù)的一個(gè)或多個(gè)端口，可使用在操作 期間確定相應(yīng)的功率需求的方面。另一選項(xiàng)可包括端口的預(yù)定功率量，其可由從占據(jù)端口 的負(fù)載得到的信息重寫。
[0024] 在上述實(shí)施例的修改中，控制單元還包括用于感測(cè)占據(jù)端口的負(fù)載的特性的一個(gè) 或多個(gè)感測(cè)元件，該特性指示負(fù)載的功率需求。
[0025] 甚至在供應(yīng)到所占據(jù)的端口的功率量不是固定的情況下，負(fù)載也不必傳遞它的需 求，且實(shí)際上負(fù)載可在運(yùn)個(gè)方面中是完全被動(dòng)的。用于感測(cè)該特性的選項(xiàng)包括提供具有可 檢測(cè)的電屬性的元件(優(yōu)選地，電阻器，其中也可使用其它元件），該元件被設(shè)置在負(fù)載中并 通過備用(或?qū)Ｓ?觸頭或借助于用于提供功率本身的配線(例如借助于有或沒有包含上拉 電阻器的分壓器)可連接到功率分配器。
[0026] 在上述實(shí)施例的另外的修改中，控制單元布置成從占據(jù)端口的負(fù)載接收需求信 號(hào)，需求信號(hào)指示負(fù)載的功率需求。
[0027] 作為上述修改的替代方案，負(fù)載也可能能夠?qū)⑿枨髠鬟f到端口（或通常功率分配 器）。在運(yùn)個(gè)背景中，通信的手段可對(duì)應(yīng)于化E方法(使用由化E提供的協(xié)商或甚至W太網(wǎng)連 接，如可用的話）。還可使用其它通信手段，例如無線通信。
[0028] 在優(yōu)選實(shí)施例中，至少一個(gè)端口設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)占據(jù)端口的負(fù)載的操作的驅(qū)動(dòng)單 J L O
[0029] 本發(fā)明的功率分配器可不僅包括用于收集(或添加）多個(gè)負(fù)載的功率需求并用于 與電源協(xié)商功率的總量的元件，功率分配器還可包括負(fù)載的驅(qū)動(dòng)單元。相應(yīng)地，在運(yùn)樣的情 況下，待連接的負(fù)載可減少到基本上僅僅具有一些配線的LED,其中用于驅(qū)動(dòng)Lm)的電路將 被包括在功率分配器中。
[0030] 在優(yōu)選實(shí)施例中，在所要求功率的總量大于從外部電源接收的功率量的情況下， 控制單元布置成向外部指示運(yùn)樣的過載并防止功率單元向占據(jù)端口的所有或選定負(fù)載供 應(yīng)功率。
[0031] 在過載(其也可被考慮為供給不足）的情況下，有下面的危險(xiǎn):通過仍然將可用功 率成比例地分配到所連接的負(fù)載，負(fù)載可經(jīng)歷嚴(yán)重的供給不足。因此，根據(jù)運(yùn)個(gè)實(shí)施例的功 率分配器可抑制提供任何功率，同時(shí)通過適當(dāng)?shù)氖侄?例如閃爍的LED,特別是在所占據(jù)的 端口處)指示過載，使得用戶可采取措施來移除過載。另一方法將是防止對(duì)選定負(fù)載的功率 供應(yīng)，選定負(fù)載可基于相應(yīng)的端口（即可能有具有"被保證的供應(yīng)"的端口，同時(shí)其它只有在 沒有過載的情況下可得到額外的功率時(shí)接收功率）、負(fù)載的功率需求(例如削減到具有最大 需求的（多個(gè))負(fù)載或到具有最小需求的（多個(gè))負(fù)載的功率)來選擇。
[0032] 在優(yōu)選實(shí)施例中，控制單元布置成在操作期間檢測(cè)由功率單元供應(yīng)到多個(gè)端口的 功率的當(dāng)前量并用于在欠載的情況下根據(jù)所供應(yīng)的功率的當(dāng)前量傳遞減小的功率請(qǐng)求，在 欠載中所供應(yīng)的功率的當(dāng)前量將所要求功率的W前確定的總量削減了預(yù)定的量和/或在預(yù) 定的時(shí)間段期間削減所要求功率的W前確定的總量。
[0033] 如果確定W前提供的功率請(qǐng)求不(不再)對(duì)應(yīng)于當(dāng)前的情況，則運(yùn)樣的信息到外部 電源的傳遞允許也在外部電源側(cè)上的改進(jìn)的管理。
[0034] 可W連續(xù)地、間歇地和/或基于用戶輸入或某個(gè)其它請(qǐng)求來完成檢查占據(jù)端口的 額外負(fù)載的連接、W前占據(jù)的端口的斷開、負(fù)載被另一負(fù)載的代替、W及功率需求的確定。 對(duì)應(yīng)地，也可連續(xù)地、間歇地和/或基于用戶輸入或某個(gè)其它請(qǐng)求來提供功率請(qǐng)求的重新協(xié) 商。
[0035] 也可給功率分配器提供測(cè)量負(fù)載所消耗的實(shí)際功率（即總共或逐個(gè)端口分配的功 率的實(shí)際量)的功率消耗測(cè)量單元，其中可能確定實(shí)際量比如所要求的確定的量少。對(duì)運(yùn)樣 的情況的原因可能是，燈被額定用于特定的功率需求(被指示到功率分配器），而實(shí)際消耗 較少。
[0036] 在上述實(shí)施例的修改中，功率分配器還包括用于存儲(chǔ)指示由控制單元檢測(cè)的功率 的當(dāng)前量的信息的存儲(chǔ)器，其中控制單元在檢測(cè)到欠載的情況時(shí)布置成重新啟動(dòng)功率分配 器并用于在重啟之后從存儲(chǔ)器讀取信息。
[0037] 功率分配器可例如具有存儲(chǔ)在最后一個(gè)序列中已協(xié)商的負(fù)載的本地閃存，其中所 存儲(chǔ)的信息可被使用W便加速附加的負(fù)載的檢測(cè)和當(dāng)下一上電時(shí)的協(xié)商過程。
[0038] 在優(yōu)選實(shí)施例中，控制單元還布置成接收關(guān)于占據(jù)端口之一的至少一個(gè)負(fù)載的控 制指令并用于根據(jù)控制指令來控制功率單元。
[0039] 功率分配器可具有用于接通和斷開負(fù)載或其它控制方式的控制設(shè)備的額外功能。 控制指令可由連接到功率分配器本身的傳感器或開關(guān)(連接也可采用化E)、由包括在負(fù)載 中的傳感器或開關(guān)、或由其它手段(例如W無線方式)提供。
[0040] 在優(yōu)選實(shí)施例中，功率單元布置成根據(jù)W太網(wǎng)供電標(biāo)準(zhǔn)從外部電源接收功率。應(yīng) 理解，權(quán)利要求1的功率分配器、權(quán)利要求12的功率分配系統(tǒng)、權(quán)利要求13的功率分配方法 和權(quán)利要求14的計(jì)算機(jī)程序具有類似和/或相同的優(yōu)選實(shí)施例，特別是如在從屬權(quán)利要求 中定義的優(yōu)選實(shí)施例。
[0041] 應(yīng)理解，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例也可W是從屬權(quán)利要求或上述實(shí)施例與相應(yīng)的獨(dú)立 權(quán)利要求的任何組合。
[0042] 本發(fā)明的運(yùn)些和其它方面將根據(jù)并且參考在下文中所述的實(shí)施例變得清楚并且 得W闡明。
【附圖說明】
[0043] 在下面的附圖中： 圖1示出已知的化E系統(tǒng)的示意性概略圖， 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率分配系統(tǒng)的示意性概略圖， 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的功率分配系統(tǒng)的示意性圖示。
[0044] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施例的功率分配系統(tǒng)的示意性圖示。
[0045] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的再另一實(shí)施例的功率分配系統(tǒng)的示意性圖示，W及 圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率分配方法的流程圖圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 圖1示出已知的化E系統(tǒng)的示意性概略圖并在上面被討論。
[0047] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率分配系統(tǒng)的示意性概略圖。
[0048] 圖2中所示的功率分配系統(tǒng)包括功率分配器2, W燈的形式的幾個(gè)負(fù)載3由電纜6連 接到功率分配器2。此外，傳感器4和手動(dòng)開關(guān)5禪合到功率分配器。功率分配器經(jīng)由電纜14 連接到電源(未示出）。
[0049] 功率分配器2布置成借助于PoE來接收功率，其中電纜14充當(dāng)W太網(wǎng)/PoE連接。從 PoE方面來說，在運(yùn)個(gè)方面中，功率分配器2是連接到W電源的形式的電源儀器的電動(dòng)設(shè)備 帥）。
[0050] 功率分配器2包括中央電子器件21(包括控制單元)并設(shè)置有多個(gè)端口 23(在運(yùn)里： 六個(gè)端口 23)和多個(gè)插座24(在運(yùn)里:兩個(gè)插座24)。功率分配器還包括用于電纜14的連接器 27、燈指示器25和按鈕26。
[0051] W光源的形式的負(fù)載3連接到端口 23。傳感器4和開關(guān)5禪合到插座24。傳感器4和 開關(guān)5(如果不是完全無源的)也可被考慮為具有某個(gè)功率需求的負(fù)載。
[0052] 經(jīng)由電纜14接收的功率按規(guī)定路線被發(fā)送到光源3且(如果必要)到傳感器和開關(guān) 5。
[0053] 在運(yùn)里使用的電纜6可W是與用于常規(guī)PoE連接的相同的Ca巧/6插塞式電線。然 而，除非化E也用于給負(fù)載3供電，使用不同類型的配線是有益的，因?yàn)檫B接不能意外地被混 淆。如果相同的電纜和連接器類型被使用，則運(yùn)樣的負(fù)載應(yīng)被設(shè)計(jì)為當(dāng)意外地連接到功率 分配器2時(shí)不被毀壞。
[0054] 中央電子器件21與電源協(xié)商用于所連接的負(fù)載3的適當(dāng)功率級(jí)。
[0055] 在本實(shí)施例中，功率分配器2被提供用于向每個(gè)端口 23供應(yīng)24V的恒定電壓，其中 電流被限制，使得每端口 23的功率不超過抓。中央電子器件21包括用于確定端口 23是否被 負(fù)載3占據(jù)的檢測(cè)手段。在運(yùn)種情況下，檢測(cè)基于在端口23中的額外觸頭，其只有當(dāng)端口被 占據(jù)時(shí)才被連接。替代的方法也是可能的，例如借助于感測(cè)端口中的連接器的存在的機(jī)械 接觸傳感器。從所占據(jù)的端口23的數(shù)量計(jì)算所要求功率，其中中央電子器件21布置成經(jīng)由 電纜14從電源(未示出)請(qǐng)求對(duì)應(yīng)量的功率。
[0056] 燈指示器25用于指示功率分配器2的狀態(tài)，其中按鈕26允許總功率分配系統(tǒng)的接 通和斷開。
[0057] 功率分配器2還布置成從開關(guān)5和傳感器4接收輸入。一實(shí)施方式可使用用于檢測(cè) 環(huán)境光的傳感器4,因而允許根據(jù)總的光情況自動(dòng)控制光源3。開關(guān)5可用于接通和斷開光源 3,超馳了傳感器4。
[0058] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的功率分配系統(tǒng)的示意性圖示。
[0059] 為了簡(jiǎn)化和解釋起見，沒有示出如圖2所示的功率分配系統(tǒng)的細(xì)節(jié)(例如電纜14、 端口 23、插座24、傳感器4、開關(guān)5、按鈕26)，即使運(yùn)些元件仍然也可在下面的實(shí)施例中采用。
[0060] 作為對(duì)上述實(shí)施例的替代方案或附加，也可能提供用信號(hào)通知所請(qǐng)求的功率級(jí)的 每個(gè)負(fù)載的信息裝置。在非常簡(jiǎn)單的形式中，運(yùn)可W是連接到多余觸頭的電阻器，其關(guān)于所 要求的功率進(jìn)行通知，例如在使用感測(cè)電壓的情況下通過引起指示所要求功率的電流，或 在使用感測(cè)電流的情況下通過引起指示所要求功率的電壓降。在更先進(jìn)的實(shí)施例中，兩個(gè) 電阻器形成分壓器，使得在對(duì)負(fù)載施加固定電壓(例如負(fù)載使用固定的5V恒定電壓)的情況 下，分壓器也取得那個(gè)電壓并分為在端口處被讀取的感測(cè)電壓。
[0061] 顯示具有燈3作為負(fù)載的圖3的功率分配系統(tǒng)。即使只示出一個(gè)燈3,也可能有所提 供的可變數(shù)量的運(yùn)樣的燈(也具有不同的特性）。
[0062] 燈3經(jīng)由低電壓DC電纜6連接到功率分配器2，并包括光源39化抓)和燈電路30，燈 電路30包括電流驅(qū)動(dòng)器33和單個(gè)電阻器31。
[0063] 功率分配器2包括（除了其它元件W外，見上文)控制單元22和通過內(nèi)部配線212- 2n2連接到控制單元22的檢測(cè)電路211-化1，燈指示器25連接到控制單元22W用于到用戶的 容易的視覺通信。對(duì)于功率分配器2的待占據(jù)的多個(gè)端口中的每個(gè)，提供相應(yīng)的配線212- 2n2和檢測(cè)電路211-化1。檢測(cè)電路211-化1包括上拉電阻器213-化3、隔離開關(guān)214-化4和指 示器215-化5。
[0064] 控制單元22適合于每當(dāng)相應(yīng)的端口不被兼容的負(fù)載設(shè)備3占據(jù)時(shí)在每個(gè)端口讀取 感測(cè)電壓，其為上拉電壓(例如負(fù)載電壓5V)。在負(fù)載3被連接的情況下，兩個(gè)電阻器213和31 形成分壓器，其中因而產(chǎn)生的感測(cè)電壓Vsens是在那個(gè)端口處的所要求負(fù)載功率的表示。
[0065] 運(yùn)可W是W遵循線性方程（Preq = (Vmax - Vsens) / Vmax * Pmax)的線性方 式，而Preq作為所要求功率，Vmax作為最大電壓，Vsens作為感測(cè)電壓W及Pmax作為最大功 率。替化抽，羊系前巧據(jù)像下而一掉的夫格：
[0066] 控制單元從不同的檢測(cè)電路讀取電壓并將在所有所連接的通道(被占據(jù)的端口） 上的所請(qǐng)求的功率加起來。如果和在對(duì)連接允許的限制（例如對(duì)于一個(gè)Ca巧/6是PoE+ max 25.5W)內(nèi)，則從電源(未示出）請(qǐng)求該和。
[0067] 假如總共比可得到的更高的（例如大于由電源可供應(yīng)的或大于被準(zhǔn)予由電源供應(yīng) 的)功率被請(qǐng)求，產(chǎn)生借助于燈指示器25來用信號(hào)通知過載的信號(hào)。
[0068] 鑒于特定實(shí)施方式的細(xì)節(jié)，可用于處理過載的各種各樣的規(guī)則是可能的，例如只 有那么多端口被接通，使得最大允許的功率(或在協(xié)商中的被接受的功率)得W被分配到負(fù) 載(所W-些可保持?jǐn)嚅_）。另一可能的方法是完全停止功率分配（即到端口的功率），直到 過載被解決為止。
[0069] 使端口單獨(dú)地接通通過每端口的隔離開關(guān)214-化4實(shí)現(xiàn)。在每個(gè)端口處的指示器 215-2n5通知哪個(gè)端口由于過載條件而斷開。
[0070] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施例的功率分配系統(tǒng)的示意性圖示。
[0071] 圖4中所示的功率分配系統(tǒng)的總體布置對(duì)應(yīng)于圖3中所示的功率分配系統(tǒng)的總體 布置，除了電流驅(qū)動(dòng)器216-化6不設(shè)置在負(fù)載3 '中而是在功率分配器2 '中W外，更特別地作 為檢測(cè)電路211' -2n 1'的部分。因此，負(fù)載3 '只包括光源39化抓)和指示光源39的特性的電 阻器31。
[0072] 運(yùn)意味著負(fù)載3'未連接到恒定電壓，但W所要求電流被驅(qū)動(dòng)。運(yùn)通過每通道一個(gè) 電流驅(qū)動(dòng)器(216-2n6)實(shí)現(xiàn)。在運(yùn)種情況下，電流編程使用每負(fù)載3'的電阻器31來完成。
[0073] 為了保持每負(fù)載的功率和電流分離，可使用兩個(gè)編程電阻器。然而，為了減少所要 求部件的數(shù)量，電流編程可直接給出關(guān)于所要求功率級(jí)(例如對(duì)于1 W是100 mA，對(duì)于5 W是 500 mA，對(duì)于10 W是1.000 A)的信息。關(guān)系可W是如在運(yùn)個(gè)例子中示出的線性的，但也可W 是不自然的并通過表格被控制。
[0074] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的再另一實(shí)施例的功率分配系統(tǒng)的示意性圖示。
[0075] 與圖3和4的實(shí)施例比較，例如圖5中所示的實(shí)施例關(guān)于負(fù)載3''的構(gòu)造進(jìn)一步被簡(jiǎn) 化。在運(yùn)個(gè)實(shí)施例的負(fù)載3''中，提供平行于光源39( WLm)的形式)的電阻器31。功率分配器 2''的端口的檢測(cè)和驅(qū)動(dòng)電路211'化1''可通過向燈提供低于光源39的燃燒電壓(例如 2.5V)的感測(cè)電壓來讀取電阻器31的電阻。因?yàn)長(zhǎng)m)將不承載電流，所承載的唯一電流在被 連接的電阻器31中。如前面所指示的，電阻器31的值指示負(fù)載3的功率需求。
[0076] 用于閱讀電阻器31的替代方式是在驅(qū)動(dòng)器211''-化1''中，在PWM暫停中或在啟動(dòng) 光源39之前提供也將允許單獨(dú)地測(cè)量電阻器31的負(fù)測(cè)試電壓。
[0077] 一般，運(yùn)個(gè)實(shí)施例的電阻器31的電阻將被選擇得很大，使得在正常操作期間，穿過 那個(gè)電阻器的電流可相比穿過光源39的負(fù)載電流被忽略（因而保持由于感測(cè)功能所致的任 何損耗低或甚至可忽略）。
[0078] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率分配方法的流程圖圖示。
[0079] 在第一步驟Sl中，對(duì)于功率分配器的多個(gè)端口（負(fù)載可連接到每個(gè)端口），檢測(cè)哪 個(gè)端口當(dāng)前被負(fù)載占據(jù)。
[0080] 基于檢測(cè)結(jié)果，在后面的步驟S3中，確定給占據(jù)端口的負(fù)載供電所要求的功率的 總量。
[0081] 基于所要求功率的所確定的總量，在另一步驟S5中，將功率請(qǐng)求傳遞到電源。假定 有來自電源的積極響應(yīng)（即所請(qǐng)求的功率的至少一部分可被提供），在步驟S7中，從電源接 收的功率被分配到端口用于對(duì)占據(jù)端口的負(fù)載的至少一部分供電。
[0082] 雖然在附圖和前述描述中詳細(xì)圖示并描述了本發(fā)明，運(yùn)樣的圖示和描述應(yīng)被考慮 為例證性的或示例性的而不是限制性的;本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例。
[0083] 除了功率請(qǐng)求W外，根據(jù)本發(fā)明的功率分配器的控制單元也可用信號(hào)通知所占據(jù) 的端口的數(shù)量(或可個(gè)體地被控制的所占據(jù)的端口的數(shù)量和某個(gè)標(biāo)識(shí)），因而給出單獨(dú)可控 制的"通道"的指示。
[0084] 在另一實(shí)施例中，負(fù)載可包括傳感器，其中特別是在使用具有燈或光源作為負(fù)載 的本發(fā)明的功率分配器的背景中的可能的傳感器類型包括存在和日光感測(cè)設(shè)備。傳感器可 只用于在負(fù)載內(nèi)部使用（例如直接控制負(fù)載)或可向功率分配器提供信息W用于也許還有 其它負(fù)載的額外控制。
[0085] 在上面圖示的實(shí)施例中，在負(fù)載和功率分配器之間的連接由簡(jiǎn)單的DC配線提供。 本發(fā)明不限于如此的連接，且也對(duì)于在功率分配器和相應(yīng)的負(fù)載之間的連接，可使用PoE, 即使優(yōu)選地沒有在W太網(wǎng)上的通信選項(xiàng)。所提供的功率可穩(wěn)定到如根據(jù)PoE標(biāo)準(zhǔn)由負(fù)載的 類型(例如根據(jù)在照明裝置中的L邸組件)確定的級(jí)。
[0086] 本發(fā)明不僅允許功率被供應(yīng)到隨著時(shí)間的過去恒定的相應(yīng)負(fù)載，但它也可W是在 存在適時(shí)的某個(gè)變化，例如負(fù)載的所提供/要求的功率的波動(dòng)的情況下被提供。
[0087] 功率分配器也可布置成使用在所提供的電壓上的變化，使得控制暗淡/通量水平 可在功率分配器和(多個(gè))負(fù)載之間實(shí)施。
[0088] 應(yīng)理解，本發(fā)明也可由具有對(duì)功率和數(shù)據(jù)的化E輸入、一個(gè)或多個(gè)簡(jiǎn)化DC/PoE僅輸 出和包括W太網(wǎng)的零個(gè)或多個(gè)化E輸出的功率分配器實(shí)施。相應(yīng)地，傳感器和開關(guān)也可連接 到功率分配器W用于對(duì)包括負(fù)載的功率分配系統(tǒng)的改進(jìn)的控制。此外或替代地，功率分配 器可布置成W無線方式進(jìn)行通信并用于接收由開關(guān)、傳感器等發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0089] 除了上面討論的實(shí)施例W外，另一選項(xiàng)是，功率分配器計(jì)算如對(duì)于占據(jù)功率分配 器的端口的負(fù)載所要求的負(fù)載功率的和。如果在所要求功率中存在減小，則功率分配器關(guān) 于減小的功率預(yù)算來通知電源，特別是如果總功率實(shí)質(zhì)上比當(dāng)前協(xié)商的功率小的話。兩種 可能的方法如下： 如果例如借助于化E連接電源和功率分配器，則功率分配器可在短時(shí)間期間丟掉化E連 接并可因此引起在功率分配器和電源之間的新協(xié)商的開始。W前確定(減?。┑墓β市枨蟊?存儲(chǔ)并在重啟之后變得可用于傳遞到電源。
[0090] 如果例如除了PoE的僅僅功率方面W外，電源和功率分配器由某個(gè)其它通信手段 (例如W太網(wǎng))禪合，則通信可直接包括對(duì)電源的關(guān)于所要求功率的減小量的指示。
[0091] 在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供協(xié)商的DC功率分配系統(tǒng)，其中與已知的PoE布置相 反，功率請(qǐng)求和協(xié)商功能集中用于多個(gè)簡(jiǎn)化的負(fù)載。優(yōu)選地，負(fù)載請(qǐng)求在具有在功率協(xié)商中 被連接和使用的負(fù)載的所有端口上被求和。特別地，負(fù)載W無源方式例如借助于在連接器 上呈現(xiàn)的電阻來用信號(hào)通知它們的功率請(qǐng)求。有利地，到簡(jiǎn)化負(fù)載的輸出值可W是恒定電 壓、恒定電流和/或恒定/最大功率。對(duì)于過載的情況，不能被供應(yīng)的負(fù)載的去激活可被預(yù) 見。此外，系統(tǒng)可具有用信號(hào)通知被去激活的端口的在驅(qū)動(dòng)器中的過載指示器和/或在每個(gè) 端口處的過載指示器。系統(tǒng)可假定在化E功率協(xié)商之后決定多少功率可用于分配到負(fù)載。
[0092] 在本申請(qǐng)中，術(shù)語太網(wǎng)供電"和"PoE"主要指IEEE 802.3af-2003或IEEE 802.3at-2009，而叩oE+"具體地指IE邸802.3at-2009。然而，技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到（除非在特 定的實(shí)例中另有指示），如本文討論的太網(wǎng)供電"的概念不限于IE邸802.3af-2003或 IE趾802.3at-2009的確切細(xì)節(jié)。此外，本發(fā)明也適用于IE趾802.3af-2003或IEEE 802.3at-2009的未來發(fā)展。
[0093] 對(duì)所公開的實(shí)施例的其它變形可由本領(lǐng)域中的技術(shù)人員在實(shí)施所主張的發(fā)明時(shí) 從附圖、本公開和所附權(quán)利要求的研究中理解和實(shí)現(xiàn)。
[0094] 在權(quán)利要求中，詞"包括"并不排除其它元件或步驟，且不定冠詞"一"或"一種"并 不排除多個(gè)。
[OOM]單個(gè)處理器、設(shè)備或其它單元可實(shí)現(xiàn)在權(quán)利要求中敘述的幾個(gè)項(xiàng)目的功能。某些 措施在相互不同的從屬權(quán)利要求中被敘述的起碼事實(shí)并不指示運(yùn)些措施的組合不能有利 地被使用。
[0096] 操作(如檢測(cè)端口的占據(jù)、確定所占據(jù)的端口的總功率、傳遞功率請(qǐng)求和功率的分 配)可被實(shí)施為計(jì)算機(jī)程序的程序代碼模塊和/或?qū)嵤閷Ｓ糜布?br>[0097] 計(jì)算機(jī)程序可存儲(chǔ)和/或分布在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)例如光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)上，連 同其它硬件一起或作為其它硬件的部分被供應(yīng)，但也可分布在其它形式中，例如經(jīng)由互聯(lián) 網(wǎng)或其它有線或無線電信系統(tǒng)。
[0098] 在權(quán)利要求中的任何參考符號(hào)不應(yīng)被解釋為限制范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于可變數(shù)量的負(fù)載(3, 3'，3''）的功率分配器(2, 2'，2''），包括： 多個(gè)端口（23)，負(fù)載(3, 3'，3''）可連接到所述多個(gè)端口（23)中的每個(gè)； 功率單元(21)，其布置成從外部電源（1)接收功率并用于向所述多個(gè)端口（23)供應(yīng)功 率； 控制單元（22)，其布置成在操作期間檢測(cè)哪個(gè)所述端口（23)被負(fù)載（3, 3'，3''）占 據(jù)，并用于確定給占據(jù)所述端口（23)的所述負(fù)載(3, 3'，3''）供電所要求功率的總量， 其中所述控制單元（22)還布置成基于所要求功率的所確定的總量將功率請(qǐng)求傳遞到 所述電源（1)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率分配器(2, 2'，2''），其中所述控制單元(22)還布置成 在操作期間確定占據(jù)端口（23)的每個(gè)負(fù)載(3, 3'，3''）的相應(yīng)的功率需求，其中所要求功 率的總量根據(jù)所述相應(yīng)的功率需求的和來計(jì)算。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率分配器(2, 2'，2''），其中所述控制單元(22)還包括用 于感測(cè)占據(jù)端口（23)的負(fù)載(3，3'，3''）的特性的一個(gè)或多個(gè)感測(cè)元件(211-2111，211'-2η1'，211''-2ηΓ'），所述特性指示所述負(fù)載(3, 3'，3''）的功率需求。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率分配器（2)，其中所述控制單元（22)布置成從占據(jù)端口 (23)的負(fù)載(3)接收需求信號(hào)，所述需求信號(hào)指示所述負(fù)載(3)的所述功率需求。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率分配器(2)，其中所述功率單元(21)布置成將相應(yīng)的預(yù)定 功率量供應(yīng)到所述多個(gè)端口（23)中的每個(gè)，其中所述控制單元(22)布置成通過將所占據(jù)的 端口（23)的所述相應(yīng)的預(yù)定功率量加起來來確定所要求功率的總量。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率分配器(2'，2''），其中至少一個(gè)所述端口（23)設(shè)置有用 于驅(qū)動(dòng)占據(jù)所述端口（23)的負(fù)載(3'，3''）的操作的驅(qū)動(dòng)單元(216-2η6)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率分配器(2，2'，2''），其中，在所要求功率的總量大于將 從所述外部電源（1)接收的功率的量的情況下，所述控制單元(22)布置成向外部指示這樣 的過載并防止所述功率單元(21)向占據(jù)所述端口（23)的所有或選定負(fù)載(3, 3'，3''）供 應(yīng)功率。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率分配器(2, 2'，2''），其中所述控制單元(22)布置成在 操作期間檢測(cè)由所述功率單元(21)供應(yīng)到所述多個(gè)端口（23)的功率的當(dāng)前量并用于在欠 載的情況下根據(jù)所供應(yīng)的功率的當(dāng)前量傳遞減小的功率請(qǐng)求，在所述欠載中所供應(yīng)的功率 的當(dāng)前量將所要求功率的以前確定的總量削減了預(yù)定的量和/或在預(yù)定的時(shí)間段期間削減 所要求功率的以前確定的總量。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率分配器(2, 2'，2''），還包括用于存儲(chǔ)指示由所述控制 單元檢測(cè)的功率的當(dāng)前量的信息的存儲(chǔ)器，其中所述控制單元(22)在檢測(cè)到所述欠載的情 況時(shí)布置成重新啟動(dòng)所述功率分配器(2, 2'，2''）并用于在所述重啟之后從所述存儲(chǔ)器 讀取所述信息。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率分配器(2, 2'，2''），其中所述控制單元(22)還布置成 接收關(guān)于占據(jù)所述端口（23)之一的至少一個(gè)負(fù)載(3, 3'，3''）的控制指令并用于根據(jù)所 述控制指令來控制所述功率單元(21)。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率分配器(2, 2'，2''），其中所述功率單元(21)布置成根 據(jù)以太網(wǎng)供電標(biāo)準(zhǔn)從所述外部電源(1)接收功率。12. -種功率分配系統(tǒng)，包括： 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率分配器(2, 2'，2''）， 多個(gè)燈(3, 3'，3''），所述燈(3, 3'，3''）中的每個(gè)連接到所述功率分配器(2, 2'， 2''）的相應(yīng)端口（23)作為負(fù)載(3, 3'，3''）。13. -種借助于包括多個(gè)端口（23)的功率分配器(2, 2'，2''）的用于可變數(shù)量的負(fù)載 (3, 3'，3''）的功率分配方法，負(fù)載(3, 3'，3''）可連接到所述多個(gè)端口（23)中的每個(gè)， 所述方法包括下列步驟： 檢測(cè)(S1)哪個(gè)所述端口（23)被負(fù)載(3, 3'，3''）占據(jù)， 確定(S2)給占據(jù)所述端口（23)的所述負(fù)載(3, 3'，3''）供電所要求功率的總量， 基于所要求功率的所確定的總量將功率請(qǐng)求傳遞(S3)到電源（1)，以及 將從所述電源（1)接收的功率分配(S4)到所述端口（23)用于給占據(jù)所述端口（23)的所 述負(fù)載(3, 3'，3''）的至少一部分供電。14. 一種用于功率分配的軟件產(chǎn)品，所述軟件產(chǎn)品包括用于當(dāng)所述軟件產(chǎn)品在根據(jù)權(quán) 利要求1所述的功率分配器(2, 2'，2''）上運(yùn)行時(shí)使功率分配器(2, 2'，2''）執(zhí)行如權(quán)利 要求13所述的方法的步驟的程序代碼模塊。
【文檔編號(hào)】G06F1/26GK105981478SQ201480051668
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2014年8月28日
【發(fā)明人】M.溫德特, B.B.A.特尼斯森, H.T.范德贊德, L.伊塞博德特
【申請(qǐng)人】飛利浦燈具控股公司